BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pentingnya
bioteknologi secara strategis dan potensinya untuk kontribusi dalam
bidang pertanian, pangan, kesehatan, makanan dan industri, sumberdaya
alam dan lingkungan mulai menjadi kenyataan yang semakin berkembang. Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika,
dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan
yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang
dan jasa.
Berkembangnya bioteknologi ini tidak lepas dari peranan mikroba. Mikroba merupakan organisme yang berukuran kecil yang tidak kasat mata.
Mikroba sering disebut jasad renik karena ukurannya yang kecil (kurang
dari 0,1 mm), sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, umumnya hanya
dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop, ada mikroba yang
berukuran besar sehingga dapat dilihat tanpa alat pembesar, pengaturan
kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat
tinggi. Adapun berbagai macam mikroba antara lain jamur mikroskopis,
protozoa, bakteri, dan virus.
Mikroorganisme
memiliki peranan penting dalam menjaga, memulihkan, dan meningkatkan
kualitas di alam. Mikroorganisme meliputi bakteri, fungi, virus dan
lain-lain keseluruhan memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia.
Dalam suatu lingkungan tidak dapat dihindari bahwa mikroba akan selalu
berinteraksi dengan organism lain baik itu kelompoknya sendiri maupun
kelompok lain.
Keberadaan
mikroba di alam sangat melimpah karena mikroba memiliki kemampuan
tumbuh yang sangat baik bila lingkungannnya mendukung. Setiap
mikroba memiliki peranan masing-masing terkait dengan proses yang
terjadi di alam. Mikroba yang menghuni ekosistem dapat berinteraksi
dengan faktor abiotik dan faktor biotik. Interaksi mikroba dengan faktor
abiotik meliputi interaksi mikroba dengan tanah dan air. Sedangkan
interaksi mikroba dengan faktor biotik meliputi interaksi mikroba dengan
makhluk hidup yaitu dengan manusia, tumbuhan dan hewan.
Secara umum, pada penulisan makalah ini akan dibahas mengenai interaksi mikroba yang dibagi atas bakteri, fungi, dan virus dengan aplikasinya pada manusia. Interaksi mikroba dengan manusia ada yang bersifat menguntungkan dan merugikan. Oleh sebab itu, sebagai bagian dari kajian bioteknologi antara mikroba dengan manusia maka secara mendalam akan dikaji interaksi antara mikroba dengan manusia.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan penulisan latar belakang, maka adapun permasalahan yang dapat dirumuskan adalah sebagai berikut:
1. Bagaimanakah interaksi antara bakteri dengan manusia?
2. Bagaimanakah interaksi antara fungi dengan manusia?
3. Bagaimanakah interaksi antara virus dengan manusia?
1.3 Tujuan Penulisan
Berdasarkan
rumusan masalah, maka adapun tujuan penulisan makalah ini yang dapat
dirumuskan untuk mengetahui hal-hal sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui interaksi antara bakteri dengan manusia.
2. Untuk mengetahui interaksi antara fungi dengan manusia.
3. Untuk mengetahui interaksi antara virus dengan manusia.
1.4 Manfaat Penulisan
Adapun manfaat dari penulisan makalah ini yaitu:
1. Dapat mengetahui interaksi antara bakteri dengan manusia.
2. Dapat mengetahui interaksi antara fungi dengan manusia.
3. Dapat mengetahui interaksi antara virus dengan manusi
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Interaksi antara Bakteri dengan Manusia
Bakteri
merupakan organisme sel tunggal yang berukuran sangat kecil. Bakteri
hidup dimana-mana, termasuk di dalam tubuh kita. Bakteri banyak berperan
dalam proses yang terjadi di dalam tubuh kita. Jumlah bakteri yang
menguntungkan jauh lebih banyak daripada bakteri yang merugikan. Sering
kali mendengar nama bakteri saja, asosiasinya selalu pada penyebab penyakit. Padahal, tidak demikian dengan bakteri baik yang disebut probiotik. Bakteri ini memang baik. Seperti namanya, dia menghasilkan antibiotika alami yang membantu keutuhan mukosa usus. Selain itu, probiotik dapat meningkatkan kekebalan tubuh dan membantu proses metabolisme dalam usus.
Sebuah penelitian di Finlandia menemukan bahwa probiotik mampu mencegah invasi bakteri jahat dengan menghasilkan antibiotika yang menghambat pertumbuhan bakteri jahat. Probiotik juga dinyatakan dapat mencegah konstipasi dan mengurangi bakteri Helycobacter pylori
yang menyebabkan infeksi pada lambung. Berikut ini akan dijelaskan
beberapa jenis bakteri yang sifat interaksinya menguntungkan.
2.1.1 Bakteri yang Menguntungkan Manusia
1) Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus acidophilus
merupakan salah satu jenis bakteri asam laktat, termasuk bakteri gram
positif berbentuk kokus atau batang, bersifat nonmotil, dan non spora
yang memproduksi asam laktat sebagai produk utama dari metabolisme
fermentasi dan menggunakan laktosa sebagai sumber karbon utama dalam
memproduksi energi. Bakteri ini
dapat tumbuh baik dengan ataupun tanpa oksigen, dapat hidup pada
lingkungan yang sangat asam seperti pada pH 4-5 atau dibawahnya dan
bakteri ini merupakan bakteri homofermentatif yaitu bakteri yang
memproduksi asam laktat sebagai satu satunya produk akhir, bakteri ini
dikenal sebagai bakteri yang sangat baik, umumnya ditemukan pada saluran
gastro intestinal manusia, hewan, mulut dan vagina. Kehadiran
mereka dalam jumlah yang normal penting untuk membantu produksi vitamin
K dan menjaga sistem imun. Lactobacillus yang terdapat di vagina
berperan dalam menjaga keseimbangan pH vagina sehingga tidak akan tumbuh
jamur yang menyebabkan infeksi pada vagina. Lactobacillus yang terdapat
di usus memfermentasi serat dan mengubahnya menjadi asam lemak rantai
pendek yang dapat melindungi terhadap kanker. Selain itu, mereka membuat
lingkungan usus menjadi asam serta menghambat pertumbuhan bakteri
berbahaya.
Interaksi E coli pada usus manusia
Escherichia coli, atau biasa disingkat E. coli, adalah salah satu jenis spesies utama bakteri gram negatif. Pada umumnya, bakteri yang ditemukan oleh Theodor Escherich ini dapat ditemukan dalam usus besar manusia. Kebanyakan E. Coli tidak berbahaya, Bakteri
coli merupakan bakteri gram negatif berbentuk batang, tidak memiliki
spora, memiliki pili, anaerobik fakultatif, suhu optimum 370C, flagella peritrikus, dapat memfermentasi karbohidrat dan menghasilkan gas, bersifat patogenik, menyebabkan infeksi saluran kemih
Habitat utama Escherichia coli
adalah dalam saluran pencernaan manusia tepatnya di saluran
gastrointestinal yaitu pada colon dan juga pada hewan berdarah hangat.
Bakteri ini termasuk umumnya hidup pada rentang 20-40 derajat C, optimum
pada 37 derajat. Total bakteri ini sekitar 0,1% dari total bakteri
dalam saluran usus dewasa.
Usus
besar atau kolon pada manusia memiliki panjang ± 1 meter dan terdiri
atas kolon ascendens, kolon transversum, dan kolon descendens. Di antara
intestinum tenue (usus halus) dan intestinum crassum (usus besar)
terdapat sekum (usus buntu). Pada ujung sekum terdapat tonjolan kecil
yang disebut appendiks (umbai cacing) yang berisi massa sel darah putih
yang berperan dalam imunitas.
Pada colon, zat-zat sisa ini masih mengandung
banyak air dan garam mineral yang diperlukan oleh tubuh. Air dan garam
mineral kemudian diabsorpsi kembali oleh dinding kolon, yaitu kolon
ascendens. Zat-zat sisa berada dalam usus besar selama 1 sampai 4 hari.
Pada saat itu terjadi proses pembusukan terhadap zat-zat sisa dengan
dibantu bakteri Escherichia coli, yang mampu membentuk vitamin K dan B12.
Pada proses pembusukan tersebut terjadi fermentasi zat-zat sisa makanan pada colon yang dibantu oleh bakteri Escherichia coli. Sebelum
zat sisa makanan tersebut masuk ke dalam colon , terlebih dahulu
terjadi penyerapan di dalam usus halus. Zat-zat makanan yang diserap di
dalam usus ini misalnya monosakarida, disakarida, vitamin dan lemak.
Selanjutnya zat sisa tersebut akan mengalami pembususkan di colon.
Selama pembusukan tersebut terjadi fermentasi zat-zat yang masih
terkandung dalam zat sisa seperti polisakarida. Polisakarida ini akan
difermentasi sehingga menghasilkan zat-zat yang tertentu seperti asetat
propaniat butirat. Dalam proses pembususkan ini juga menghasilkan
vitamin K dan B12 yang bermanfaat magi tubuh manusia. Selanjutnya
zat-zat sisa yang tidak dapat terserap lagi akan dikeluarkan sebagai
feses. Berikut ini merupakan bagan simbiosis bakteri coli dalam colon.
Disamping peranan yang menguntungkan beberapa bakteri juga dapat merugikan manusia, antara lain sebagai berikut :
2.1.2 Bakteri yang Merugikan Manusia
Bakteri
merupakan mikroba yang ada disekitar hidup manusia, khususnya di tubuh
manusia terdapat beberapa mikroba yang hidup dalam keadaan flora normal.
Bakteri dikatakan menjadi parasit (pathogen) atau merugikan ketika
bakteri dalam keadaan melebihi flora normal akibatnya akan menimbulkan
penyakit yang dapat menyebabkan kematian. Jadi, bakteri merugikan adalah
bakteri yang menyebabkan penyakit/kerugian pada manusia. Sebagian besar
bakteri sebagai penyebab penyakit adalah bakteri gram negative dan
menginfeksi dalam jumlah jamak. Adapun beberapa penyakit yang disebabkan
oleh bakteri adalah sebagi berikut.
· Vibrio cholerae penyebab penyakit kolera pada manusia.
· Mycobacterium tubercolosis, penyebab penyakit TBC (Tubercolosis).
· Salmonella typhosa, penyebab penyakit tifus pada manusia.
· Vibrio comma, penyebab penyakit kolera pada manusia.
· Haemophilus influenza, penyebab penyakit influenza pada manusia.
· Diplococcus pneumonia, penyebab radang paru-paru pada manusia.
· Clostridium tetani, penyebab penyakit tetanus pada manusia.
· Neiseria meningtis, penyebab radang selaput otak.
· Neiseria gogorrhoeae, penyebab penyakit kencing nanah.
· Treponema pallidum, penyebab penyakit kelamin yang disebut penyakit sifilis atau lebih dikenal dengan penyakit raja singa.
· Mycobacterium leprae, penyebab penyakit kulit yaitu lepra.
· Shigella dysenteriae, penyebab penyakit disentri basiler (Anne Ahira,2012)
Dari
beberapa penyakit yang disebutkan, akan dijelaskan lagi mengenai
penyakit Tubercolosis yang menginfeksi paru-paru dan penyakit tifus yang
menginfeksi usus manusia yaitu sebagai berikut.
1) Bakteri merugikan pada Sistem pernafasan
Pada
jalannya pernafasan normal, berbagai macam mikroba akan terhirup masuk
kedalam saluran pernafasan baik bakteri baik ataupun bakteri pathogen
yang mampu menyebabkan penyakit. Salah satu bakteri yang menimbulkan
penyakit pada manusia yaitu bakteri Mycobacterium tubercolosis,
bakteri ini merupkan penyebab penyakit TBC (Tubercolosis). Penyakit TBC
dapat menyerang pada siapa saja tanpa terkecuali baik pria, wanita,
tua, muda, kaya dan miskin serta dimana saja. Pemyakit ini menyebabkan
batuk yang disertai darah.
- Karakteristik & Klasifikasi Ilmiah
Adapun karakteristik dari bakteri penyebab penyakit TBC (Tubercolosis) yaitu Bakteri Mycobacterium tubercolosis yakni sebagai berikut.
Bentuk bakteri Mycobacterium tuberculosis ini
adalah basil tuberkel yang merupakan batang ramping dan kurus, dapat
berbentuk lurus ataupun bengkok yang panjangnya sekitar 2-4 m m dan
lebar 0,2 - 0,5 m m yang bergabung membentuk rantai. Basil
ini tidak bergerak dan tidak membentuk spora, tidak membentuk kapsul
dan apabila diwarnai sering nampak bermanik atau berbutir-butir. Satu
karakteristik basil tuberkel yang menonjol adalah penampilannya yang
berlilin. Zat lilin ini berperan dalam terbentuknya fase atau formasi
granuloma/bintil/nodul yang terlihat pada hasil foto rontgen paru-paru
penderita TBC (Dwija Bawa,2010).
- Cara Penularan/Infeksi Penyakit TBC
Bakteri
ini biasanya berpindah dari tubuh manusia ke manusia lainnya melalui
saluran pernafasan, keluar melalui udara yang dihembuskan pada proses
respirasi dan terhisap masuk saat seseorang menarik nafas, juga dapat
menular melalui udara. Habitat asli bakteri Mycobacterium tuberculosis sendiri
adalah paru-paru manusia. Droplet yang terhirup sangat kecil ukurannya,
sehingga dapat melewati sistem pertahanan mukosillier bronkus, dan
terus berjalan sehinga sampai di alveolus dan menetap disana. Infeksi
dimulai saat kuman tuberkulosis berhasil berkembang biak dengan cara
pembelahan diri di dalam paru-paru dan menyebabkan batuk yang disertai
darah (Dwija Bawa,2010).
- Cara Pencegahan
Adapun cara pencegahan yang dapat dilakukan agar tidak terinfeksi bakteri penyebab penyakit TBC yaitu sebagai berikut.
1. Konsumsi makanan bergizi.
Dengan asupan makanan bergizi, daya tahan tubuh akan meningkat.
Produksi leukosit pun tidak akan mengalami gangguan, hingga siap melawan
bakteri TBC yang kemungkinan terhirup.
2. Vaksinasi.
Dengan vaksinasi BCG yang benar dan di usia yang tepat, sel-sel darah
putih menjadi cukup matang dan memiliki kemampuan melawan bakteri TBC.
Meski begitu, vaksinasi ini tidak menjamin penderita bebas sama sekali
dari penyakit TBC, khususnya TBC paru.
3. Lingkungan.
Lingkungan yang kumuh dan padat akan membuat penularan TBC berlangsung
cepat. Untuk itulah mengapa lingkungan yang sehat dan kebersihan makanan
dan minuman sangat perlu untuk dijaga (Anonim,2012)
- Cara Pengobatan
Pengobatan
TBC harus dilakukan secara tepat sehingga secara tidak langsung akan
mencegah penyebaran penyakit ini. Berikut adalah beberapa obat yang
biasanya digunakan dalam pengobatan penyakit TBC:
1. Isoniazid (INH).
Obat yang bersifat bakteriostatik (menghambat pertumbuhan bakteri) ini
merupakan prodrug yang perlu diaktifkan dengan enzim katalase untuk
menimbulkan efek. Bekerja dengan menghambat pembentukan dinding sel
mikrobakteri
2. Rifampisin / Rifampin.
Bersifat bakterisidal (membunuh bakteri) dan bekerja dengan mencegah
transkripsi RNA dalam proses sintesis protein dinding sel bakteri
3. Pirazinamid. Bersifat bakterisidal dan bekerja dengan menghambat pembentukan asam lemak yang diperlukan dalam pertumbuhan bakteri
4. Streptomisin. Termasuk dalam golongan aminoglikosida dan dapat membunuh sel mikroba dengan cara menghambat sintesis protein
5. Ethambutol. Bersifat bakteriostatik. Bekerja dengan mengganggu pembentukan dinding sel bakteri dengan meningkatkan permeabilitas dinding
6. Fluoroquinolone. Fluoroquinolone adalah obat yang menghambat replikasi bakteri M. tuberculosis. Replikasi dihambat melalui interaksi dengan enzim gyrase, salah enzim yang mutlak diperlukan dalam proses replikasi bakteri M. Tuberculosis. (Dwija Bawa,2010).
2) Bakteri merugikan pada Sistem Pencernaan
Sistem
pencernaan memiliki fungsi yang sangat penting bagi kehidupan manusia
dan terdiri dari organ-organ yang fungsinya saling bergantung. Jika
salah satu organ mengalami kerusakan maka sistem pencernaan bermasalah
sehingga tidak mampu memecah makanan menjadi energi yang dibutuhkan oleh
tubuh. Masalah tersebut dapat disebabkan oleh infeksi mikroba di dalam
sistem pencernaan, salah satunya adalah bakteri penyebab penyakit
typhus.
Typhus adalah penyakit yang disebarkan oleh bakteri Salmonella typhosa, dimana bakteri ini menginfeksi usus, sehingga terjadi peningkatan suhu tubuh akibat antibodi yang gagal dalam melawan bakteri ini.Penyakit
ini bisa sangat berbahaya jika tidak segera dilakukan pengobatan sedini
mungkin, karena dapat mengakibatkan pendarahan usus ataupun kebocoran
usus (Marlina,2011)
- Karakteristik & Klasifikasi Ilmiah
Salmonella typhosa adalah
suatu genus bacteria enterobakteria gram negatif berbentuk tongkat.
Bisa bergerak bebas dan menghasilkan hidrogen sulfide, tidak berspora
dan panjangnya bervariasi. Kebanyakan species bergerak dengan flagel
peritrih. Tumbuh cepat pada pembenihan biasa tetapi tidak meragikan
sukrosa dan laktosa, bisa hidup dalam air yang dibekukan dengan masa
yang lama, resisten terhadap zat-zat kimia tertentu misalnya hijau
brilian, natrium tetrationat, dan natrium dioksikholat. Senyawa ini
menghambat kuman koliform dan karena itu bermanfaat untuk isolasi
salmonella dari tinja. (Anonim,2008)
- Cara penularan/ Infeksi bakteri Salmonella typhosa
1. Kuman
tersebut masuk melalui saluran pencernaan, setelah berkembang biak
kemudian menembus dinding usus menuju saluran limfa, masuk ke dalam
pembuluh darah dalam waktu 24-72 jam.
2. Kemudian
dapat terjadi pembiakan di sistem retikuloendothelial dan menyebar
kembali ke pembuluh darah yang kemudian menimbulkan berbagai gejala
klinis.
3. Bila
jumlah kuman yang tertelan cukup besar mungkin akan timbul penyakit
tifus yang terutama ditandai oleh demam berkepanjangan sebagai ciri
khas. Tifus perlu dicurigai bila demam berlanjut sedikitnya 6-7 hari. (Anonim,2010)
- Cara mencegahnya:
1. Jangan minum air yang belum dimasak (belum matang)
2. Bila
ingin jajan di pingir jalan yang belum jelas apakah airnya dimasak atau
tidak, yakinlah bahwa badan kita dalam keadaan yang fit sehingga daya
tahan tubuh kita (leukosit) dapat menghancurkan kuman-kuman itu
3. Menjaga kebersihan peralatan makan
4. Menjaga kesehatan dengan pola hidup sehat
5. Untuk menghindari penyebaran kuman, Buang air besar sebaiknya pada tempatnya jangan dikali atau sungai(Anonim,2010).
- Cara Mengobatinya:
1. Berobat ke dokter untuk mendapat antibiotik siprofloksasin
2. Makan
makanan yang bergizi, namun yang lunak-lunak dan tidak berserat,
misalkan seperti bubur, telur , roti dan mengindari makanan pedas dan
berminyak.
3. Bila demam sangat tinggi, dapat dikompres dengan air hangat dan banyaklah minum air putih
4. Jika opname akan diberi infus cefotaxime
5. Obat
alami yang luar biasa mujarabnya adalah cacing tanah ( Genus Lumbriscus
), ini karena di cacing tanah terdapat mikroorganisme simbiotic
mutualism Streptomyces sp. yang menghasilkan antibiotik streptomisin. Antibiotic Streptomycin inilah yang menghempaskan Salmonella di usus halus, sehingga bakteri ini akan mati(Anonim,2010).
2.2 Interaksi antara Fungi dengan Manusia
Fungi merupakan kelompok organisme eukariotik yang membentuk dunia fungi atau regnum fungi. Fungi adalah organisme kemoheterotrof yang memerlukan senyawa organik untuk nutrisinya (sumber karbon dan energi). Fungi
pada umumnya multiseluler (bersel banyak). Ciri-ciri fungi berbeda
dengan organisme lainnya dalam hal cara makan, struktur tubuh,
pertumbuhan, dan reproduksinya. Struktur
tubuh dari fungi tergantung pada pada jenisnya, ada yang
uniseluler,berbentuk oval, tidak berfilamen serta tidak berflagela
misalnya khamir sedangkan yang multiseluler adalah kapang, tubuhnya dapat dibedakan menjadi dua yakni miselium dan spora. Miselium adalah kumpulan beberapa filament yang disebut hifa.
Cara makan dan habitat fungi adalah semua
jenis fungi bersifat heterotrof. Namun, berbeda dengan organisme
lainnya, fungi tidak memangsa dan mencernakan makanan. Untuk memperoleh
makanan, fungi menyerap zat organik dari lingkungan melalui hifa dan
miseliumnya, kemudian menyimpannya dalam bentuk glikogen. Oleh karena
fungi merupakan konsumen maka fungi bergantung pada substrat yang
menyediakan karbohidrat, protein, vitamin, dan senyawa kimia lainnya.
Semua zat itu diperoleh dari lingkungannya. Sebagai makhluk heterotrof,
fungi dapat bersifat parasit obligat, parasit fakultatif, atau saprofit.
Pertumbuhan dan reproduksi dari fungi adalah Reproduksi fungi dapat
secara seksual (generatif) dan aseksual (vegetatif). Secara aseksual, fungi menghasilkan spora. Reproduksi secara seksual pada fungi melalui kontak gametangium dan konjugasi. Dalam kehidupan manusia peranan fungi sangat banyak, baik peran yang merugikan maupun yang menguntungkan. Fungi yang menguntungkan meliputi berbagai jenis antara lain sebagai berikut.
2.2.1 Fungi yang Menguntungkan Manusia
Berberapa
jenis jamur mempunyai peran yang menguntungkan bagi kehidupan manusia,
peran yang menguntungkan tersebut terjadi melalui campur tangan manusia
yang nantinya dapat berguna bagi kehidupanya baik di bidang kesehatan,
pangan atau industri. Namun berikut ini akan dibahas jamur atau fungi
tersebut yang berperan di bidang kesehatan atau medis, antara lain yaitu
sebagai berikut.
1. Penicillin
- Sejarah Penicillin
Antibotik
pertama kali ditemukan pada tahun 1910 oleh Paul Ehrlich, yang
dinamakan Arsphenamin. Antibiotik Penicillin ditemukan pada tahun 1929
oleh Alexander Fleming, ilmuan biologi dari Skotlandia (1881-1955). Prestasinya yang paling terkenal adalah penemuan enzim liusozome (1923) dan antibiotik penisilin dari jamur Penicillium chryzogenum atau Penicillium notatum (1929). Beliau mendapat penghargaan Nobel pada 1945, bersama Howard Walter Florey dan Ernst Boris Chain.
Penisilin (Penicillin atau PCN)
dalah sebuah kelompok antibiotika β-laktam yang digunakan dalam
penyembuhan penyakit infeksi karena bakteri, biasanya berjenis Gram
positif. Sebutan "penisilin" juga dapat digunakan untuk menyebut anggota
spesifik dari kelompok penisilin. Semua penisilin memiliki dasar
rangkaPenam, yang memiliki rumus molekul R-C9H11N2O4S, dimana R adalah rangka samping yang beragam.
Penemuan
penislin selalu dikaitkan dengan ilmuwan Skotlandia, Alexander Fleming
pada 1929, walaupun sebenarnya banyak ilmuwan lain yang telah mencatat
efek antibakteri sebelum Fleming. Fleming, dalam laboratoriumnya di
Rumah Sakit Santa Maria (kini merupakan salah satu rumah sakit
pendidikan di London),mencatat adanya lingkaran hambatan (zona bening)
pada pertumbuhan bakteri di piringan kultur Staphylococcus.
Fleming
menyimpulkan bahwa hambatan itu dikarenakan sebuah subtansi penghambat
pertumbuhan dan menghancurkan bakteri. Ia kemudian menumbuhkan sebuah
kultur murni dan menemukan Penicillium yang kemudian dikenal sebagai Penicillium chrysogenum. Fleming memberikan istilah "penisilin" untuk menggambarkan hasil filtrasi dari kultur mikrobiologis Penicillium. Penisilin
ditemukan efektif melawan bakteri Gram positif dan tidak efektif pada
Gram negatif dan jamur. Fleming optimis bahwa penisilin akan menjadi
disinfektan yang sangat berguna, berpotensi tinggi dengan tingkat
keracunan yang rendah dibandingkan antiseptik masa itu.
Lingkup
aktivitas penisilin yang sempit menjadikan para peniliti mencari
turunan penisilin yang dapat mengobati infeksi yang lebih banyak. Howard Florey dan Ernst Chain selanjutnya mengambil alih pengembangan penisilin selanjutnyaa. Perkembangan
besar yang pertama adalah ampisilin, yang memiliki lingkup aktivitas
yang lebih luas daripada penisilin asli. Perkembangan berikutnya
menghasilkan penisilin yang dapat menahan enzim beta-laktamase termasuk
flukloksasilin, dikloksasilin, dan metisilin. Penemuan ini sangat
penting untuk melawan spesies bakteria yang memiliki beta-laktamase,
namun tidak dapat melawan strain Staphylococcus aureus yang tahan metisilin. Penisilin yang antipseudomal seperti Tisarsilin dan Piperasilin efektif untuk melawan bakteri untuk Neisseria gonorrhoea, yang menyebabkan gonore, walau bakteri ini adalah Gram negatif.
Penemuan baru penicillin diketahui efektif melawan strain patogen dari
genera : Micrococcus, Streptococcus, Diplococcus, Neisseria,
Clostridium, Treponema, Borrelia, Leptospira, Corynebacterium,
Bacillus,d a n Actinomyces. Sebagai tambahan, beberapa strain dari
mikroorganisme tipe lain, termasuk virus dan Rickettsia (seperti Miyagawanella psittacii)
juga ada yang sensitif terhadap penicillin. Produksi Penicillin
dilakukan melalui metode surface-culture untuk produksi komersial
penicillin yang sekarang ini tidak lagi digunakan di USA atau Inggris
tapi metode ini adalah metode produksi komersial pertama.
- Karakteristik & Klasifikasi Penicilium
Nama Penicillium berasal darikata Latin yang memiliki arti “kuas” sebab bentuk dari jamur Penicillium
seperti kuas jika dilihat secara mikroskopik. Anggota Ascomycota
sendiri memiliki ciri-ciri khusus yang dimilki yaitu : 1) dapat
menghasilkan spora askus (askospora), yaitu spora hasil reproduksi
seksual, berjumlah 8 spora yang tersimpan di dalam kotak spora; 2) kotak
spora ini menyerupai kantong, sehingga disebut askus hidup saprofit,
parasit, atau bersimbiosis; 3) hifa bersekat melintang serta hifanya
bercabang-cabang; 4) tubuhnya ada yang berupa uniseluler dan ada juga
yang multiseluler; 5) Reproduksi aseksual dengan tunas (pada jamur
uniseluler) , fragmentasi dan spora aseksual/konidia (pada jamur multi
seluler); 6) Spora aseksual terbentuk pada ujung hifa khusus yang
disebut konidiofor ; 7) Warna
spora dan konidia bermacam-macam, ada yang hitam, cokelat, kebiruan,
dan bahkan ada yang merah orange. reproduksi seksual dilakukan dengan
askus. askus adalah semacamsporangium yang menghasilkan askospora; 8)
Beberapa askus biasanya mengelompok dan berkumpul membentuk tubuh buah
yang disebut askokarp atau askoma.
Untuk spesies Penicillium
sendiri, secara umum memiliki ciri-ciri yaiutu : 1) hidup secara
saprofit di berbagai tempat, terutama pada substrat yang mengandung gula
(seperti nasi, roti, dan buah yang telah ranum); 2) berkembang biak
secara vegetatif dengan membentuk konidia. Konidia dibentuk
pada ujung hifa. Hifa pembawa konidia disebut konidiofor. Sehingga
setiap konidia dapat dapat tumbuh membentuk jamur baru; 3) konidiofor
nya berbentuk seperti sikat/kuas; 4) reproduksi generatif dengan
membentuk askus, namun reproduksi secarageneratif sulit ditemukan.
Pada kultur
yang sama dapat menghasilkan beberapa macam molekul penicillin antara
lain penicillin G dan penicillin V. Penicillin G merupakan penicillin
yang paling banyak diproduksi secara komersial dewasa ini.
Gambar 10. Struktur Benzilpenisilin
|
Fenoksimetilpenisilin , atau dikenal dengan penisilin V,
adalah penisilin yang aktif secara oral (diberikan melalui mulut). Obat
ini kurang aktif dibandingkan benzilpenisilin. Obat ini hanya sesuai
pada kondisi konsentrasi jaringan tinggi tidak diperlukan.
Berdasarkan sifat kimia yang menonjol dibedakan ke dalam 5 kelompok sebagai berikut :
1) Penicillin alami.
Misalnya
penicillin-G, yang dihasilkan dari biakan jamur yang diekstraksi dan
kemudian dimurnikan. Kalau diberikan secara oral kelompok penicillin ini
cepat mengalami hidrolisis oleh asam lambung
2) Penicillin yang tahan asam, termasuk asam lambung.
Kelompok
penicillin ini memiliki gugus phenoxyl yang terikat oleh gugus alkyl
dari rantai acylnya. Dalam kelompok ini terdapat
Phenoxy-methyl-penicillin, Phenoxy- aethyl-penicillin, Phebenicillin,
Amoxicillin dan Ampiciliin.
3) Penicillin yang tahan terhadap enzim penicillinase & beta-laktamase.
Disebabkan
oleh penggantian cincin aromatis untuk melindungi cincin β
laktam. Termasuk kelompok ini adalah Methicillin, Azidocillin dan
Pirazocillin. \
4) Penicillin yang tahan asam dan enzim penicillinase.
Termasuk kelompok ini meliputi Oxacillin, Nafcillin, Cloxacillin, Quinacillin dan Dicloxacillin.
Secara sederhana lagi kelompok diatas dapat di kelompokkan menjadi subbagian tertentu menjadi.
1) Penisilin semi-sintetetik
Dilakukan
modifikasi struktur pada rantai samping dari inti penisilin untuk
meningkatkan kemampuan obat, menstabilkan aktivitas beta-laktamase, dan
meningkatkan lingkup kerja.
2) Penisilin lingkup sempit
Kelompok ini dikembangkan untuk meningkatkan keefektifitas melawan beta-laktamase yang dibuat oleh Staphylococcus aureus,dan dikenal dengan penisilin anti-staphylococcal.
3) Penisilin lingkup sedang
Kelompok ini dikembangkan untuk meningkatkan llingkup kerja, seperti pada amoksisilin.
a) Amoksisilin
b) Ampisilin
4) Penisilin lingkup luas
Kelompok ini dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi melawan bakteri Gram negatif.
a) Piperasilin
b) Tisarsilin
c) Azlosillin
d) Karbenisilin
- Mekanisme Kerja Penisilin
Penicillium chryzogenum adalah salah satu produsen lipase terbaik diantara jamur dalam satu genus.selain itu, Penicillium chryzogenum memilikiaktivitas enzimatik yang tinggi dan memiliki kemampuan untuk menghasilkanalpha-amilase. selain itu, Penicillium chryzogenum mampu menghasilkan antibiotik yang dikenal penisilin. Penicillium chryzogenum (juga dikenal sebagai Penicillium notatum) merupakan sumber untuk memproduksi penisilin, antibiotik pertama. Penisilin bekerja terhadap bakteri gram positif seperti Staphylococcus dan Pneumococcus.
Cara
kerja dari pinisilin adalah dengan cara mengganggu
sintesis peptidoglikan di dinding sel bakteri. Crosslinking pada saat
pembentukan peptidoglikan yang terjadi pada bakteri dicegah oleh
pinisilin dengan cara menghambat transpeptidase enzim, dengan kata lain
β-laktam akan terikat pada enzim transpeptidase yang berhubungan dengan
molekul peptidoglikan bakteri sehingga nantinya menyebabkan cacat
dinding sel pada bakteri. Kemudian terjadi pengambilan kelebihan air dan
melemahkan dinding sel bakteri ketika sel bakteri membelah sehingga
menyebabkan mereka pecah (lisis sel) dan akhirnya bakteri tersebut mati.
Untuk bakteri Gram negatif seperti Escherichia coli dan Klebsiella pneumonia
mekanismenya tidak berbeda dengan mekanisme aksi pada bakteri Gram
positif. Hal yang membedakan mekanisme aksi pada bakteri Gram
positif dan negatif yaitu pada bakteri Gram positif, setelah kehilangan
dinding sel akan menjadi protoplas, sedangkan pada bakteri Gram negatif
akan menjadi sferoplas.Protoplas dan sferoplas inilah yang nantinya akan
lisis (pecah).
Disamping peranan yang menguntungkan beberapa fungi juga dapat merugikan manusia, antara lain sebagai berikut :
2.2.1 Fungi yang Merugikan Manusia
1. Fungi Penyebab Penyakit Panu
Penyakit panu merupakan “penyakit rakyat” yang dapat menyerang semua orang pada semua golongan umur. Penyakit panu dalam bahasa kedokterannya disebut pitiriasis versikolor atau tinea versikolor yang disebabkan oleh fungi dalam genus Malassezia dan sebagai spesies tunggal disebut sebagai Malassezia furfur. Nama Malassezia furfur diambil dari nama penemunya Louis-Charles Malassez (dari prancis) pada akhir abad ke-19.
- Karakteristik & Klasifikasi Ilmiah
Malassezia furfur merupakan
flora normal dan terdapat pada mukosa dan kulit. Fungi ini berupa
kelompok sel-sel bulat, bertunas, berdinding tebal, dan hifanya
berbatang pendek dan bengkok. Malassezia furfur menghasilkan
konidia sangat kecil ( mikrokonidia ) pada hifanya, tetapi di samping
itu juga menghasilkan makrokonidia besar, multiseptat, berbentuk
gelendong yang jauh lebih besar daripada mikrokonidianya.
- Cara Menginfeksi
Infeksi yang disebabkan dari fungi Malassezia furfur akan menimbulkan penyakit pitiriasis versikolor
atau panu. Gejalanya berupa bercak-bercak putih, kadang kemerahan atau
cokelat. Biasanya terdapat di badan tapi bisa juga menyebar ke wajah dan
disertai rasa gatal bila berkeringat. Jika sudah sembuh, penyakit panu
itu sering meninggalkan bercak putih yang menetap dalam beberapa bulan
sebelum kembali ke kulit normal. Pitiriaris versikolor timbul ketika yeast Malassezia furfur yang
secara normal mengkoloni kulit berubah dari bentuk yeast menjadi bentuk
miselia yang patologik, kemudian menginvasi stratum korneum kulit.
Beberapa kondisi dan faktor yang berperan pada patogenesis pitiriaris versikolor
antara lain lingkungan dengan suhu dan kelembaban tinggi, produksi
kelenjar keringat yang berlebih. Fungi yang ditemukan sebenarnya normal
ditemukan di kulit manusia. Namun dalam keadaan tertentu, misalnya kulit
berkeringat, fungi ini akan membuat kulit menjadi berubah warna.
Penyakit ini dapat menyerang semua umur baik laki-laki maupun perempuan.
Penyakit ini termasuk penyakit menular, karena fungi bisa berpindah
dari bagian yang satu ke bagian yang lain. Terutama dari rambut ke kulit
di bawahnya.
Hal-hal yang memudahkan seseorang terkena panu:
1. Kurang menjaga kebersihan tubuh
2. Keadaan basah atau berkeringat banyak
3. Keadaan yang lembab
- Pencegahan dan Pengobatan
· Pencegahan Penyakit Kulit Panu
- Biasakan membersihkan badan dengan mandi dua kali sehari
- Tidak menggunakan handuk dengan orang lain terutama dengan penderita panu
- Jemur handuk setelah dipakai, jangan biarkan dalam keadaan basah
- Jangan memakai pakaian dengan orang lain
- Ganti handuk sesering mungkin
· Pengobatan Penyakit Kulit Panu
Berbagai
obat atau salep antifungi dapat digunkan untuk pengobatan. Selain
obat-obatan kimia, panu dapat disembuhkan dengan obat tradisional.
Berkut beberapa obat tradisional untuk menyembuhkan penyakit kulit panu.
- Lengkuas.
Lengkuas diparut dan dicampurkan degan garam yang butirannya lebih
besar. Setelah tercampur,gosokkan parutan lengkuas pada bagian kulit
yang terkena panu.
- Kunyit.
Sama halnyadenngan lengkuas, kunyit diparut dan dicampur dengan garam
kristal kemudiangosokkan ke daerah yang terkena panu.
- Bawang
putih. Satu suing bawang putih dan potong menjadi dua. Potongan
tersebut kemudian digosok-gosokkan kebagian yang terkena panu. Lakukan
dengan teratur yakni pagi,siang dan malam hingga panu mengelupas dan
kering
2. Fungi Penyebab Penyakit Kandidiasis
Kandidiasis adalah suatu infeksi yang disebabkan oleh jenis mikroorganisme yaitu fungi Candida, terutama Candida albicans.
Infeksi selaput lendir seperti yang terjadi pada mulut atau vagina,
sering terjadi pada seseorang yang memiliki sistem kekebalan normal,
tetapi infeksi ini lebih sering ditemukan atau merupakan infeksi yang
menetap pada penderita diabetes atau AIDS dan pada wanita hamil.
Orang-orang dengan gangguan sistem kekebalan menurun sering menderita
kandidiasis yang menyebar ke seluruh tubuhnya.
- Karaketrisik & Klasifikasi Ilmia
- Candida albicans
adalah fungi sel tunggal, berbentuk bulat sampai oval. Jumlahnya
sekitar 80 spesies dan 17 diantaranya ditemukan pada manusia. Dari
semua spesies yang ditemukan pada manusia, Candida.albicans merupakan yang paling pathogen. Candida albicans merupakan
fungi dimorfik karena kemampuannya untuk tumbuh dalam dua bentuk yang
berbeda yaitu sebagai sel tunas yang akan berkembang menjadi blastospora
dan menghasilkan kecambah yang akan membentuk hifa semu. Perbedaan
bentuk ini tergantung pada faktor eksternal yang mempengaruhinya. Sel
ragi (blastospora) berbentuk bulat, lonjong atau bulat lonjong dengan
ukuran 2-5 μ x 3-6 μ hingga 2-5,5 μ x 5-28 μ . Candida. albicans memperbanyak
diri dengan membentuk tunas yang akan terus memanjang membentuk hifa
semu. Hifa semu terbentuk dengan banyak kelompok blastospora berbentuk
bulat atau lonjong di sekitar septum. Pada beberapa strain,
blastospora berukuran besar, berbentuk bulat atau seperti botol, dalam
jumlah sedikit. Sel ini dapat berkembang menjadi klamidospora yang
berdinding tebal dan bergaris tengah sekitar 8-12 μ. Morfologi koloni C. albicans pada
medium padat agar Sabouraud Dekstrosa, umumnya berbentuk bulat dengan
permukaan sedikit cembung, halus, licin dan kadang-kadang sedikit
berlipat-lipat terutama pada koloni yang telah tua. Umur biakan
mempengaruhi besar kecil koloni. Warna koloni putih kekuningan dan
berbau asam seperti aroma tape.
- Cara Menginfeksi
Proses infeksi dimulai dengan perlekatan Candida albicans pada sel epitel vagina. Kemampuan melekat ini lebih baik pada Candida albicans daripada spesies Candida lainnya. Kemudian, Candida albicans
mensekresikan enzim proteolitik yang mengakibatkan kerusakan
ikatan- ikatan protein sel pejamu sehingga memudahkan proses invasi.
Selain itu, Candida albicans
juga mengeluarkan mikotoksin diantaranya gliotoksin yang mampu
menghambat aktivitas fagositosis dan menekan sistem imun lokal.
Terbentuknya kolonisasi Candida albicans memudahkan proses invasi tersebut berlangsung sehingga menimbulkan gejala pada pejamu.
Berbagai kondisi yang menurunkan keasaman vagina dan dapat meningkatkan resiko terkena infeksi fungi vagina sebagai berikut:
• stress
• kurang tidur
• sakit
• diet yang buruk atau terlalu banyak makan makanan yang mengandung gula
• kehamilan
• menstruasi
• menggunakan pil KB
• menggunakan antibiotic
• menggunakan obat-obatan steroid
• penyakit seperti diabetes yang tidak terkontrol atau infeksi HIV
- Pencegahan dan Pengobatan
Untuk mengatasi Candida,
dapat dilakukan empat hal utama, yaitu membunuh khamir tersebut,
mengurangi atau membatasi penggunaan antibiotik dan obat imunosupresif,
diet atau pengurangan makanan yang dibutuhkan Candida untuk
berkembang, menyeimbangkan dan meningkatkan sistem imun tubuh dengan
pemenuhan kebutuhan nutrisi tubuh secara tepat.Salah satu cara terbaik
untuk mengontrol Candida dalam tubuh melalui diet makanan adalah menghindari konsumsi segala jenis gula, tepung putih (white flour), minuman beralkohol, jamur, acar, makanan hasil fermentasi, kacang kering, keripik kentang, pretzel, junk food, bacon, daging babi hasil penggaraman, daging dan segala jenis keju.
2.3 Interaksi antara Virus dengan Manusia
Virus merupakan agen penginfeksi nonseluler yang memiliki truktur sangat sederhna tersusun atas asam nukleat (AND
atau ARN) yang selubungi oleh protein (kapsid). Virus memiliki sifat
utama sebagai parasit obligat di dalam sel sehingga seluruh aktivitas
“kehidupannya” ada di dalam sel inangnya.Sejak awal penemuannya, kehadiran virus selalu dikaitkan dengan berbagai je is penyakit. Virus juga merugikan karena dapat mengancam kelangsungan
suplai bhan pangan melalui ninfeksi pada hewan ternak maupun tanaman
pangan. Selain merugikan, sebenarnya beberapa virus ada pula yang
menguntungkan, berikut akan dijelaskan virus yang menguntungkan manusia.
2.3.1 Virus yang Menguntungkan Manusia
Dalam
kehidupan manusia, keberadaan virus seringkali dianggap merugikan
karena menyebarkan sejumlah penyakit. Berkat adanya teknologi yang
berkembang secara pesat, virus banyak dibudidayakan oleh manusia. Virus
dapat dimanfaatkan di bidang kedokteran maupun dalam bidang rekayasa
genetika. Beberapa contoh manfaat virus di antaranya sebagai berikut :
1. Penggunaan Bakteriofag untuk Mengidentifikasi Bakteri Patogen
Bakteriofag (Bacteriophage)” berasal dari bahasa Yunani (Greek) yaitu Bakteria (Bacteria) dan Phagus (Phagein).
Secara umum Bakteriofag merupakan semua jenis virus yang dapat
menginfeksi bakteri, yang mana virus ini dapat berkembang dengan
memanfaatkan bakteri inangnya. Seperti halnya kebanyakan virus,
bakteriofag memiliki komponen/struktur penyusun yang serupa yaitu mantel
protein dan asam nukleat. Adapun asam nukleat dari bakteriofag itu
sendiri dapat berupa ssDNA, ssRNA, dsDNA, dan dsRNA (ss: untai tungal,
ds: untai ganda). Bentuk untaian asam nukleat tersebut umumnya linier,
circular maupun segmented. Beberapa bakteriofag dapat menyisipkan asam
nukleatnya dengan asam nukleat bakteri inang (fase lisogenik) dan dapa
juga langsung menyebabkan lisisnya bakteri inang dengan menghasilkan
beberapa enzim yang berperan dalam pelisisan tersebut. Enzim ini dikenal
dengan sebutan “Endolisin”.
Teknologi
kedokteran telah menggunakan bakteriofag (fag virulen) untuk mengenal
dan mengidentifikasi bakteri pathogen. Ketahanan dan kerentanan bakteri
terhadap serangan bakteriofag dapat
digunakan untuk menentukan galur-galur bakteri dalam sistem
klasifikasinya. Setiap galur bakteri menunjukkan tipe lisis tertentu
apabila terinfeksi oleh tipe fag tertentu pula. Cara menentukan galur
bakteri dengan melihat tipe lisis setelah diinversi fag tertentu disebut
penentuan tipe fag. Proses penentuan ini secara rutin dipakai untuk
mengidentifikasi bakteri pathogen, misalnya Stafilokokus dan Basilus tifoid.
Jadi fag merupakan alat untuk mendiagnosis suatu penyakit dan untuk
mengikuti penyebaran penyakit dimasyarakat. Lisogenik pada bakteri
merupakan suatu model konseptual untuk menelaah virus onkogenik (virus
penyebab kanker) karena virus-virus itu juga mempunyai kemampuan untuk
mengekalkan materi genetiknya dalam sel-sel yang terinfeksi.
2. Virus digunakan untuk pembuatan vaksin
Vaksin
(dari kata vaccinia), merupakan bahan antigenik yang digunakan untuk
menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga dapat
mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh organisme alami atau
"liar". Vaksin dapat berupa galur virus atau bakteri yang telah
dilemahkan sehingga tidak menimbulkan penyakit. Vaksin dapat juga berupa
organisme mati atau hasil-hasil pemurniannya (protein, peptida,
partikel serupa virus, dsb.). Vaksin akan mempersiapkan sistem kekebalan
manusia atau hewan untuk bertahan terhadap serangan patogen tertentu,
terutama bakteri, virus, atau toksin. Vaksin juga bisa membantu sistem
kekebalan untuk melawan sel-sel degeneratif (kanker). Vaksin pertama
diproduksi oleh Edward Jenner pada tahun 1796 untuk memberikan
perlindungan terhadap penyakit cacar. Dalam keadaan biasa, tubuh manusia
bereaksi terhadap invasi virus dengan beberapa cara berbeda. Beberapa
jenis vaksin dibedakan berdasarkan proses produksinya antara lain :
a. Vaksin hidup (Live attenuated vaccine)
Vaksin
terdiri dari kuman atau virus yang dilemahkan, masih antigenik namun
tidak patogenik. Contohnya adalah virus polio oral. Oleh karena vaksin
diberikan sesuai infeksi alamiah (oral), virus dalam vaksin akan hidup
dan berkembang biak di epitel saluran cerna, sehingga akan memberikan
kekebalan lokal.
b. Vaksin mati (Killed vaccine / Inactivated vaccine)
Vaksin
mati dihasilkan dengan menghancurkan infektivitasnya sedangkan
imunogenitasnya masih dipertahankan dengan cara; (1) fisik misalnya
dengan pemanasan, radiasi (2) chemis, dengan bahan kimia fenol,
betapropiolakton, formaldehid, etilenimin. Dengan perlakuan ini virus
menjadi inaktif tetapi imunogenitasnya masih ada. Vaksin ini sangat aman
karena tidak infeksius, namun diperlukan jumlah yang banyak untuk
menimbulkan respon antibodi.
c. Rekombinan
Vaksin
rekombinan memungkinkan produksi protein virus dalam jumlah besar. Gen
virus yang diinginkan diekspresikan dalam sel prokariot atau eukariot.
Sistem ekspresi eukariot meliputi sel bakteri E.coli, yeast, dan
baculovirus. Dengan teknologi DNA rekombinan selain dihasilkan vaksin
protein juga dihasilkan vaksin DNA. Penggunaan virus sebagai vektor
untuk membawa gen sebagai antigen pelindung dari virus lainnya, misalnya
gen untuk antigen dari berbagai virus disatukan ke dalam genom dari
virus vaksinia dan imunisasi hewan dengan vaksin bervektor ini
menghasilkan respon antibodi yang baik.
d. Toksoid
Bahan
bersifat imunogenik yang dibuat dari toksin kuman. Pemanasan dan
penambahan formalin biasanya digunakan dalam proses pembuatannya. Hasil
pembuatan bahan toksoid yang jadi disebut sebagai natural fluid plain toxoid, dan merangsang terbentuknya antibodi antitoksin. Imunisasi bakteriil toksoid efektif selama satu tahun.
e. Vaksin DNA ( naked plasmid DNA)
Suatu
pendekatan yang relatif baru dalam teknologi vaksin yang memiliki
potensi dalam menginduksi imunitas seluler. Dalam vaksin DNA, gen
tertentu dari mikroba diklon kedalam suatu plasmid bakteri yang
direkayasa untuk meningkatkan ekspresi gen yang diinsersikan kedalam sel
mamalia. Setelah disuntikkan DNA, plasmid akan menetap dalam nukleus
sebagai episom, tidak berintegrasi kedalam DNA sel (kromosom),
selanjutnya mensintesis antigen yang dikodenya. Selain itu vektor
plasmid mengandung sekuens nukleotida yang bersifat imunostimulan yang
akan menginduksi imunitas seluler.
Beberapa
kelemahan vaksin DNA bahwa kemungkinan DNA dalam vektor plasmid akan
berintegrasi kedalam genom host/inang, kemungkinan akan menginduksi
tumor atau menginduksi terbentuknya antibodi terhadap DNA. Selain itu
vaksin DNA dapat menginduksi respon imun seluler yang kuat tidak hanya
terhadap antigen mikroba melainkan juga terhadap antigen inangnya.
Penelitian lebih lanjut masih diperlukan untuk mengetahui keamanan
vaksin DNA yang efektif terhadap patogen intraseluler.
2.3.2 Virus yang Merugikan Manusia
1. AIDS
AIDS (Acquired Immuno Deficiency Syndrome) merupakan suatu kumpulan gejala (sindroma) yang disebabkan oleh HIV (Human Immunodeficiency Virus), yang merusak sistem imun tubuh sehingga penderita sangat rentan terhadap mikroorganisme oportunistik. Munculnya
Syndrome ini erat hubungannya dengan berkurangnya zat kekebalan tubuh
yang prosesnya tidaklah terjadi seketika melainkan sekitar 5-10 tahun
setelah seseorang terinfeksi HIV.
Berdasarkan hal tersebut maka penderita AIDS dimasyarakat digolongkan kedalam 2 kategori yaitu :
- Penderita yang mengidap HIV dan telah menunjukkan gejala klinis (penderita AIDS positif).
- Penderita yang mengidap HIV, tetapi belum menunjukkan gejala klinis (penderita AIDS negatif).
- Penyebab HIV/AIDS
Human
Immunodeficiency Virus adalah sejenis Retrovirus RNA. Dalam bentuknya
yang asli merupakan partikel yang inert, tidak dapat berkembang atau
melukai sampai ia masuk ke sel target. Sel target virus ini terutama sel
Lymfosit T, karena ia mempunyai reseptor untuk virus HIV yang disebut
CD-4. Didalam sel Lymfosit T, virus dapat berkembang dan seperti
retrovirus yang lain, dapat tetap hidup lama dalam sel dengan keadaan
inaktif. Walaupun demikian virus dalam tubuh pengidap HIV selalu
dianggap infectious yang setiap saat dapat aktif dan dapat ditularkan
selama hidup penderita tersebut.
Secara
mortologis HIV terdiri atas 2 bagian besar yaitu bagian inti (core) dan
bagian selubung (envelop). Bagian inti berbentuk silindris tersusun
atas dua untaian RNA (Ribonucleic Acid). Enzim reverce transcriptase dan
beberapa jenis prosein. Bagian selubung terdiri atas lipid dan
glikoprotein (gp 41 dan gp 120). Gp 120 berhubungan dengan reseptor
Lymfosit (T4) yang rentan. Karena bagian luar virus (lemak) tidak tahan
panas, bahan kimia, maka HIV termasuk virus sensitif terhadap pengaruh
lingkungan seperti air mendidih, sinar matahari dan mudah dimatikan
dengan berbagai disinfektan seperti eter, aseton, alkohol, jodium
hipoklorit dan sebagainya, tetapi telatif resisten terhadap radiasi dan
sinar utraviolet.
Virus HIV hidup dalam darah, saliva, semen, air mata dan mudah mati diluar tubuh. HIV dapat juga ditemukan dalam sel monosit, makrotag dan sel glia jaringan otak.
- Cara penularan AIDS
Penularan HIV akan terjadi bila ada kontak atau percampuran dengan cairan tubuh yang mengandung HIV, yaitu:
a. Melalui hubungan seksual yang tidak aman dengan seorang pengidap HIV (homoseksual maupun Heteroseksual).
b. Melalui darah dan produk-produk darah yang tercemar oleh HIV.
c. Melalui
alat/jarum suntik atau alat tusuk lainnya (akupuntur, tindik, tato)
yang tercemar oleh HIV. Oleh sebab itu pemakaian jarum suntik secara
bersama-sama oleh para pecandu narkotika akan mudah menularkan HIV di
antara mereka bila salah satu diantaranya pengidap HIV.
d. Penularan HIV dari ibu hamil pengidap HIV kepada janin saat kehamilan, proses kelahiran atau pada saat menyusui.
- Patogenesis
Dasar
utama patogenesis HIV adalah kurangnya jenis limposit T helper/induser
yang mengandung marker CD 4 (sel T 4). Limfosit T 4 merupakan pusat dan
sel utama yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dalam
menginduksi fungsi-fungsi imunologik. Menurun atau hilangnya sistem
imunitas seluler, terjadi karena HIV secara selektif menginfeksi sel
yang berperan membentuk zat antibodi pada sistem kekebalan tersebut,
yaitu sel lymfosit T4. Setelah HIV mengikat diri pada molekul CD 4,
virus masuk kedalam target dan ia melepas bungkusnya kemudian dengan
enzym reverse transcryptae ia merubah bentuk RNA agar dapat bergabung
dengan DNA sel target. Selanjutnya sel yang berkembang biak akan
mengundang bahan genetik virus. Infeksi HIV dengan demikian menjadi
irreversibel dan berlangsung seumur hidup.
Pada
awal infeksi, HIV tidak segera menyebabkan kematian dari sel yang di
infeksinya tetapi terlebih dahulu mengalami replikasi (penggandaan),
sehingga ada kesempatan untuk berkembang dalam tubuh penderita tersebut,
yang lambat laun akan menghabiskan atau merusak sampai jumlah tertentu
dari sel lymfosit T4. setelah beberapa bulan sampai beberapa tahun
kemudian, barulah pada penderita akan terlihat gejala klinis sebagai
dampak dari infeksi HIV tersebut. Masa antara terinfeksinya HIV dengan
timbulnya gejala-gejala penyakit (masa inkubasi) adalah 6 bulan sampai lebih dari 10 tahun, rata-rata 21 bulan pada anak-anak dan 60 bulan pada orang dewasa.
Infeksi
oleh virus HIV menyebabkan fungsi kekebalan tubuh rusak yang
mengakibatkan daya tahan tubuh berkurang atau hilang, akibatnya mudah
terkena penyakit-penyakit lain seperti penyakit infeksi yang disebabkan
oleh bakteri, protozoa, dan jamur dan juga mudah terkena penyakit kanker
seperti sarkoma kaposi. HIV mungkin juga secara langsung menginfeksi sel-sel syaraf, menyebabkan kerusakan neurologis.
BAB III
PENUTUP
3.1 Simpulan
Berdasarkan pembahasan dalam makalah ini, maka simpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut :
1. Baketri yang menguntungkan manusia yaitu Lactobacillus acidophilus yang terletak di dalam vagina dan Eschericia coli yang terdapat pada usus manusia. Sedangkan untuk bakteri yang merugikan adalah Mycobacterium tuberculosis yang menyebabkan penyakit TBC dan Salmonella thyposa menyebabkan penyakit tifus.
2. Fungi yang menguntungkan manusia adalah Penicillium notatum yang menghasilkan penicillin. Sedangkan fungi yang merugikan adalah Malassezia furfur yang menyebabkan penyakit panu dan Candida albicans yang menyebabkan penyakit candidiasis.
3. Virus yang menguntungkan manusia adalah virus
digunakan untuk pembuatan vaksin, penggunaan bakteriofag untuk
mengidentifikasi bakteri pathogen. Sedangkan yang merugikan adalah AIDS (Acquired Immuno Deficiency Syndrome) merupakan suatu kumpulan gejala (sindroma) yang disebabkan oleh HIV (Human Immunodeficiency Virus), yang merusak sistem imun.
3.2 Saran
Saran
yang dapat disampaikan mengenai makalah ini, agar para pembaca mampu
mempelajari interaksi mikroba dengan manusia sehingga mampu mencegah
timbulnya interaksi yang merugikan seperti beberapa penyakit pada
manusia, serta mampu menerapkan bioteknologi baik secara konvensional
dan modern.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar